IMPORTANCIA DE LA PERFORACI PERFORACION ON PARA PARA LA VOLADURA.
Yanacocha – Yanacocha – Septiembre 2006
Perforación. La perforación es la primera operación en la preparación de una voladura. Su propósito es el de abrir en la roca huecos cilíndricos destinados a alojar al explosivo y sus accesorios iniciadores, denominados taladros, barrenos, hoyos o blast holes .
En perforación tienen gran importancia la resistencia al corte o dureza de la roca (que influye en la facilidad y velocidad de penetración) y la abrasividad. Esta última influye en el desgaste de la broca y por ende en el diámetro final de los taladros cuando ésta se adelgaza (brocas chupadas). La perforación se efectúa por los siguientes medios:
1.Percusión, con efecto de golpe y corte como el de un cincel y martillo. Ejemplo, el proporcionado por los martillos neumáticos pequeños y rompepavimentos. 2.Percusión/rotación, con efecto de golpe, corte cort e y giro, como el producido por las perforadoras per foradoras neumáticas comunes, tracdrills, jumbos hidráulicos. 3.Rotación con efecto de corte por fricción y rayado con material muy duro (desgaste de la roca, sin golpe), como el producido por las perforadoras diamantinas para exploración. 4.Fusión ( jet jet piercing ) mediante un dardo de llama que funde roca y mineral extremadamente duro como la taconita (hierro), método aplicado en algunos yacimientos de hierro de Norteamérica.
Perforación. La perforación y la voladura deben ser enfocadas como el esfuerzo común de un mismo equipo de forma que los resultados de una voladura serán siempre peores que los ideales sin una adecuada perforación, y ello aunque se utilicen los mejores diseños de voladura, prácticas operativas y productos. A menudo cuando se pregunta a un responsable responsable de voladuras por qué ésta no ha dado los resultados esperados, la respuesta es difícil. Sí, porque es difícil poder demostrar que la causa ha sido una mala perforación, ya que no hay pruebas, excepto un reporte de metros de perforación y una pobre voladura. Así que, se hace necesario conocer las prácticas que se llevan a cabo en la perforación y voladura y comprobar cuáles de ellas, a menudo, se ignoran o se aplican mal porque ello puede comprometer al proceso en su totalidad. Esto puede ocurrir especialmente cuando hay cambios de personal, de equipo o en el área de excavación.
Perforación.
¿Cómo afecta la perforación a los resultados de la voladura? • Asumiendo Asumiendo que el diseño de la voladura es acertado, los resultados dependen de la posición posición de la masa de roca y del estado físico de los barrenos, en lo que puede denominarse “Efectividad de la Perforación” y los factores que pueden influenciarla son: •El diseño que se ha establecido. •La geología, el material y sus características físicas. •La forma en que se realiza la perforación Los dos primeros grupos de factores son usualmente controlados el área de ingeniería basados en las características del lugar y modificados por su conocimiento y experiencia. El tercer grupo es normalmente controlado por el perforador y s u equipo. Concretando más, los factores que afectan a la “Eficiencia de la Perforación”, son los siguientes: • La geometría de la perforadora. • Los parámetros de la perforación. • Varillaje de perforación, uso de tubos guía y tamaño de la broca. • Angulo del barreno. • Posición del emboquillado. • Desviación del varillaje de perforación. El diseño de la voladura ha de tener en cuenta las limitaciones de la perfor adora. Las más modernas requieren un banco bien preparado, libre de grandes rocas e inclinaciones para operar segura y eficientemente. Cuando se permita a una perforadora operar en un banco que no ha sido bien preparado, se está comprometiendo el resultado de la voladura.
ALINEAMIENTO DE TALADROS.
Desviación de los barrenos. Es muy común ver errores en el ángulo y en la orientación del barreno debido al posicionamiento de la perforadora, aún cuando el banco haya sido bien preparado. Es por tanto esencial que el perforador haya estudiado en detalle el diseño de la orientación y del ángulo de los barrenos.
Profundidad (m)
Desviación de 5º de vertical (m)
Desviación de 10º de vertical (m)
10
0,87
1,76
15
1,30
2,64
20
1,75
3,53
Tabla 1.
Desviación y profundidad del barreno
Tabla 1: Se muestran algunos simples efectos de la variación en los ángulos de los barrenos.
Taladros no Alineados.
- Se observa las medias cañas de los taladros Inclinados del precorte no mantienen el alineamiento de diseño. - Los taladros no interactúan interact úan entre si, no se crea el plano de falla y las vibraciones pasan el limite de precorte.
Taladros Alineados.
- Se observa las medias cañas de los taladros Inclinados del precorte manteniendo el alineamiento de diseño. - Los taladros interactúan entre si generando un plano de falla.
Taladros de Precorte Inclinado.
Se observa que el filtro de precorte trabajo de manera óptima y se observa las medias cañas de los taladros Inclinados lo cual deja la pared a diseño.
QUE BENEFICIOS OBTENGO?
Distribución de la Energía
Energía mal distribuida
Energía mejor distribuida.
Receso
LA LONGITUD DE TALADRO Y LA COLUMNA EXPLOSIVA.
Diseño de un Banco.
Longitud de Taladro. El largo de un taladro es, generalmente, levemente mayor que la altura del banco. El largo de los taladros tiene un efecto directo en el burden máximo que se puede quebrar con explosivo. El diseño para la altura de banco debe cumplirse en terreno con la longitud de taladros, para evitar sobre rotura en el banco inferior por sobre perforación o dejar pisos altos por taladros cortos. Discusiones acerca de la influencia de la altura del banco o el largo de los taladros en la fragmentación lo relacionan principalmente con la “esbeltez” de la roca. La esbeltez de la roca es una medida de cuan fácil una viga o una placa puede doblarse por una fuerza externa. Si se hace una analogía entre una viga y el burden enfrente de un taladro solo de voladura, el burden representa el grosor de la viga, la altura del banco representa el largo de la viga y el espaciamiento el ancho. Por lo tanto, la relación del burden/altura del banco define la relación de esbeltez para el taladro y el burden.
PROFUNDIDAD DEL TALADRO Y CARGA DE FONDO RESPECTO AL PISO Y CARA LIBRE.
A. Taladro corto
B. Taladro al piso
C. Con sobreperforación sobreper foración
Mecanismos de Rotura. •Teoría de reflexión (ondas de tensión reflejadas en una cara libre). •Teoría de expansión de gases. •Teoría de ruptura flexural (por expansión de gases). •Teoría de torque (torsión o de cizallamiento). •Teoría de craterización. •Teoría de energía de los frentes de onda de compresión y tensión. •Teoría de liberación súbita de cargas. •Teoría de nucleación de fracturas en fallas y discontinuidades.
Perfil de un talud Típico
Rampa
Berma
Banco Angulo Entre rampa
Angulo Pared Banco
Perfil Perfil del Talud Talud – aladro Corto. Corto. – Taladro d1
d1
Taladro de procedimiento h1
Taladro corto b2
b1
1
2
1
>
2
b1 > b2
Perfil Perfil del Talud Talud – – Sobre Perforación. d1
d1
Taladro de procedimiento h1
Sobre perforación b2
b1
1
2
1
>
2
b1 > b2
Daño por Carga Confinada. Diseño de Voladura deficiente d1
d1
Pozo de producción h1
Daño Carga Confinada Pasadura b2
b1
1
2
1
>
2
b1 > b2
COLUMNA EXPLOSIVA Es la parte activa del taladro de voladura, también denominada “longitud de carga” donde se produce pr oduce la reacción explosiva y la presión inicial de los gases contra las paredes del Taladro. Es importante la distribución de explosivo a lo largo del Taladro, según las circunstancias o condiciones de la roca. Usualmente comprende de 1/2 a 2/3 de la longitud total y puede ser continua o segmentada.
Diseño de Perforación y Voladura.
EVENTOS DEL SEGUNDO TRIMESTRE 2010 Mayo Voladura 04-05-2010 • Se reporto frente duro en la mina Yanacocha banco 3792. La malla en la zona fue de 7.5x8.5 para volar con HA-46 con un factor de carga de 0,309. Esta zona se cargo en la noche y contenía el 80% de taladros con agua con un promedio de altura de 1.0 m. Se perforo 65 taladros secundarios. La zona se voló con HAHA 64 y HA-46
Voladura 04-05-2010
Figura 4. Muestra la zona donde se perforó los taladros secundarios
Voladura 04-05-2010 Causas: La zona presentaba taladros con agua con una altura promedio de 1.0m. Analizando el reporte de carguío se concluyo concluyo que un 30% de los taladros estaban cortos, no tenían la altura de diseño. Siendo estos taladros cortos y considerando la altura del EXPLODECK( 70 cm) se puede concluir que entro menos carga( 1.3m de HA-46), se redujo el factor de carga no llegando este este a 0.3 para 5.5m de HA-46. • Mejoras: • •
– Se solicita a los perforistas, capataces y supervisores de perforación que se perfore todas las mallas con formato para poder conseguir la altura real de diseño. – Se recomiendo capacitar a la gente de voladura del área de Operaciones Mina sobre el uso del EXPLODECK, si se tienen taladros cortos lo más recomendable es bombear para reducir la altura de agua y de este modo conseguir que entre más carga en el taladro y poder lograr l ograr el factor de carga adecuado.
Voladura 04-05-2010
Figura 5. Muestra la diferencia de carga entre los taladros de diseño y los reales
PREGUNTAS?
GRACIAS.
